咸丰八年初，不谙大局的咸丰帝一面密谕所任两广总督、钦差大臣黄宋汉对外采取“先剿后抚”的办法，调集兵勇，准备先与侵略者一战，然后再相机议和，一面通过湖南巡抚骆秉章转递上谕一道，命令正在广州原籍的前户部侍郎罗惇衔、前太仆寺卿龙元僖、前工科给事中苏廷魁等人，“传谕各绅民，纠集团练数万人，声讨英、法背约攻城之罪，将该夷逐出省城，倘该夷敢于抗拒，我兵勇即可痛加剿洗。朕断不责其擅开边衅，慎勿畏葸不前也”。此时，咸丰帝并不清楚战争已迫在眉睫，英、法联军侵占广州的目的，一是要警告清廷，必须放弃以往的对外政策，接受修约要求；二是以广州为筹码向清王朝勒索更大的权益。他天真地认为侵略者不过是虚声恫吓，如果一味迁就反倒有失国体。所以，当英、法两个公使勾结美、俄联合向清政府发出照会，提出无理要求，并威胁清政府，如果3月底以前不派遣钦差大臣到上海与之谈判修约，则举兵北上时，判断失误的咸丰帝依然态度强硬，认为“此次夷人称兵犯顺，占据广东省城，现在又来沪投递照会，并言欲赴天津，显系虚声恫喝，欲以肆其无厌之求。”以为列强仍然是在使用威吓这一手，并不会动真格的。所以他对四国的答复是：上海本非筹办夷务之地，中国自有专办夷务之人，英法美之使应回广东，听候黄宗汉秉公查办，俄使则仍赴黑龙江等处会办。
这个既清醒又糊涂的咸丰皇帝，到这时竟然丝毫未预料到，自己的统治中心京津之地又将蒙列强坚船利炮的侵扰。
英法北上要激战大沽
英、法两国为了实现蓄谋已久的侵略目的，决定乘势北上，就近对清政府进行直接的威逼和勒索。沙俄公使普提雅廷向额尔金鼓吹，对付清政府的唯一办法，是对北京直接施加压力，而使这种压力生效的最好手段，则是将吃水较浅的军舰直接驶入京东重镇大沽附近的白河。他还出谋划策，直隶湾(渤海湾)沿岸四五月份天气大多晴朗，热度适中，是作战的最好月份。美国公使列卫廉也煽动英法联军北上，并说“同中国人友好交涉，什么也不能做到”。
英、法、美、俄四国公使经过一番紧张的谋划，立即遣人携带照会北上。1858年2月11日，额尔金的秘书俄理范陪同英、法、美三国驻上海领事到苏州，将照会交江苏巡抚赵德辙转递清政府。当时，俄国在上海未设领事馆，其照会由美国领事代递。
英、法照会内容大体相同，主要有外国公使进驻北京，开放新口岸，外人自由进入内地游历传教，改订关税税率，保护教徒，赔偿军费和广州侨民损失等项。美国照会除没有要求赔偿军费和损失一项外，其余内容同英、法照会也大体相同。更为恶劣的是，俄国竟背着英、法、美三国，在偷偷塞进照会的“附件”中，要求清政府割让黑龙江以北和乌苏里江以东广大地区，还无理要求在伊犁地区分明界址。1858年4月，英、法、美、俄四国公使，分率英船10余艘、法舰6艘、美舰3艘、俄舰1艘北上，陆续驶达白河口外。
就在四国阴谋以武力威胁清政府就范的同时，清政府又是怎样一副态度呢？简直可以说是毫不在乎。新任两广总督黄宗汉，在赴任途中道经苏州、常州时，与当地地方官员讨论外交事务，传达了咸丰的旨意，表示“须先剿后抚”，并向江浙两省要求调兵助饷，向福建募勇。可见，清政府并没有察觉战争已一触即发，而不仅以为侵略者不会真正进行战争，而且自己也不怕战争，准备先与英法军队一战，并战而胜之，然后再相机议和。
怎么转眼间，清朝统治阶级就忘记了列强船坚炮利的教训了？其实，这与当时的国内形势以及大多数清政府官员对英、法军队的错误估计有关。当时，湘军的壮大，已在长江上游威胁着太平军；杨秀清、韦昌辉内讧自残与石达开不顾全局负气出走，又使得太平军势力严重削弱；一度被攻陷的江南江北大营又获重建。“内患”的压迫已经稍稍放松了。加之僧格林沁率领的蒙古骑兵，在直隶、山东等地战胜了孤军深入的太平天国北伐军。
“八旗劲旅，天下无敌”的狂想，也许又在咸丰的头脑中复活了。他满以为津沽设防，远胜虎门要塞，英、法船只虽多，天津地势和民力皆有可恃，一旦发生战争，列强未必能在天津得手。咸丰错误地坚信夷人擅船炮而不谙野战，蒙古黑龙江马队在华北平原上一定可以杀敌致胜。大沽战事一发生，他便立即调动察哈尔等处及京营马步兵，并派僧格林沁率京营旗兵赴通州布防。
另外，美俄摆出的所谓“调停”的姿态，也蒙蔽了咸丰帝。咸丰帝竟然打算利用美俄以制英法，并要求外事官员对首恶英夷尤其要正颜厉色，先声夺人：问其何以如此背约无礼，劫我大臣，占我城池，擅放狱囚，抢夺银库。天真的咸丰帝以为，这一连串义正词严的诘问，就能把侵略者吓退。其实，狡猾的俄、美两国公使，正是在“调停”的幌子下，不断恫吓和威胁清政府，迫其接受英、法的条件，以便他们从中渔利；当时直隶总督谭廷襄等人倒是看出端倪，提醒咸丰，现在英法阳示其恶，美俄阴济其奸，强弱不同，其为贪得无厌，则均归一辙；特别是俄使异常狡狯，欲借英、法以便其私，其所云愿为帮助说合，断不可靠。但咸丰在疑惧之中，仍存侥幸心理，幻想用俄通美，以制英法，把希望寄托在俄美公使的“调停”上。
但是，事情的发展并没有按咸丰帝的设想进行。结果非但未使英、法所获得的侵略权益减少，反而使美、俄增加机会，以调停人身份从中渔利。
在4月24日至5月20日这段时间，英法侵略者与清政府之间的交涉，只限于中国议和代表的权限问题，英法侵略者要求再派一个像第一次鸦片战争中签订《南京条约》的耆英那样的全权大臣，一字不改地在他们拟好的新的不平等条约上签字，所以任何有关条约的具体问题都未接触。
最先派去白河口与外国侵略者会谈的是侍郎崇纶。但是，遭到了拒绝，理由是：崇纶职位不高，不握实权。
4月28日，清政府加派直隶总督谭廷襄为钦差大臣，前往大沽口办理交涉。
谭廷襄、崇纶仍是仿照传统的老套路，到沽之后，连日备办隆重丰盛的大宴，以示天朝怀柔远人之恋。席间以红布为幔，红毡铺地，鼓乐伴奏，款待优客。其间肴馔，千船各色，尽中华风物。饭饱酒酣之际，谭廷襄等人备陈天朝威德，诚如衣冠之会。
然而，英、法侵略军并不为丰盛的酒肉所动。反之，以惯技刁难，英国翻译李泰国同谭廷襄会晤时，态度极为傲慢无理。
李泰国问：总督能否自做主张，能办理两国间的事务吗？
谭廷襄：答总督皆能做主，皆可代表。
李泰国表示：我方公使为全权大臣，阁下是否具有相同的全权？
谭廷襄又答：两国制度不同，必需请旨遵行。
李泰国宣称，如可领到便宜行事全权，英国公使才能来面议。
双方约定5日后听信。临别时，李泰国威胁道，届期不至，后果自负。
随后，额尔金也于5月1日照会清政府，要求在6天之内发给谭廷襄全权证书，否则不再与清政府进行谈判。
谭廷襄无奈，只好将英、法要求上报朝廷。清廷以中国向无此官衔，何尝有“便宜行事”的名目，断然否决英、法的要求。
英法则早已料到清政府不肯轻易就范，而加紧了军事准备。利用这段时间，仔细探测了白河口的水道、地形和大沽炮台的军事设施，加紧作好进攻大沽炮台的准备。
俄美两国公使在这期间一边继续为英、法发动武装挑衅打气，一边在“调停”的幌子下不断恫吓和威胁清朝政府。沙俄公使往往一天朝清朝官员那里跑好几次，危言耸听，进行要挟。美国代表更是一直到英、法联军大举侵略的前一天，还不动声色地照旧同清朝官员谈判。
5月18日，英、法侵略军的战前准备工作已经就绪，决定在20日向大沽炮台发起进攻，然后进兵天津，并将这个决定通知了列卫廉和普提雅廷。当时美国代表卫三畏正在同直隶布政使钱炘和审查中美草约。列卫廉得知即将开战的消息后，立即通知卫三畏，嘱其严守秘密，用一种“最和蔼亲切的方式”，不露声色地中止谈判。
卫三畏继续同钱炘和敷衍了4个小时，钱忻和却毫无觉察，看到卫三畏“欣然而去”，不知是中了诡计，还自以为谈判进行得十分顺利。普提雅廷得悉消息后，则立即向额尔金表示：一俟英法联军船舰上溯白河，俄舰即随同前往；同时，从所谓“道义”上全力支持英、法两国。
至5月19日止，陆续驶达大沽口外的英、法、美等国船舰已达30余艘。当日傍晚，英、法侵略军“斯莱尼”号、“复仇者”号等16艘舰艇和20余只舢板，满载海军陆战队约2000人，驶进拦江沙内，鸣鼓悬旗，进攻炮台的征象已十分明显。谭廷襄虽然也有“似欲接仗”之感，却仍丝毫未作任何战争准备。
20日上午8时，额尔金、葛罗照会谭廷襄，要求准许四国公使前往天津。英军舰长把最后通牒递交清军大沽炮台守将，限两小时内撤出守军，交出炮台，否则将用武力占领。两小时后，英法侵略军两队炮艇开进口内，同时向南北两岸炮台发起猛攻。英法军队的数十只小轮船和舢板，在炮火掩护下闯进大沽口，直取大沽炮台。
当时，大沽南北两岸共有炮台4座，均安有铜铁大炮，多的八九尊，少的五六尊，炮台下土墙内也安设着大小炮位，多寡不等。此外，郝家庄、海神庙、浮桥口等处都安有炮位及雁排枪，沿河要隘处所均有营盘驻扎。总计，海口一带驻防兵勇达八九千人，仅南北炮台即有兵勇约3000人防守。总督谭廷襄和侍郎国瑞驻新城，提督张殿元驻西大沽。大沽北岸炮台是游击沙春元驻守，南岸第一旧炮台由署总兵达年、署副将德魁驻守，第二中炮台是都司讷勒和驻守，第三南炮台由游击陈毅驻守。因为咸丰皇帝早有过“不得先行开炮”的命令，所以直到联军的兵舰开炮轰击后，各炮台才开始开炮还击。
谭廷襄、钱炘和等却偷偷从大沽村乘轿奔逃。这种临阵逃脱的举动使炮台守军士气一落千丈，纷纷溃逃。旧炮台守将达年和德魁，一听见敌舰的炮声，逃避100多里，一直到天津城外，以致其部兵勇同时溃散。仅少数下级军官和士兵自动坚守岗位，英勇迎战。当炮台被炮弹击中，里面的木梁燃烧起来后，官兵们仍顽强坚持战斗，不思后撤。炮台被毁时，爱国士兵纷纷从炮台奋勇跳下，冲进敌群。他们勇敢无畏的战斗精神，吓得侵略者目瞪口呆，也足以让那些临阵退缩的守将们无地自容。一群法国侵略军刚占领一座炮台，炮台就被中国士兵舍身炸毁，40多个侵略军不是葬身其中，成了炮灰，就是受了重伤。有一个炮台上的守军，炮台三次被敌人炮火击中，三次被攻陷，又连续三次夺回炮台。有一名士兵，在英军逼近炮台时，单身一人从炮台上跳下迎敌，壮烈捐躯。但守军毕竟寡不敌众，北炮台因守将沙元春战死，先被攻陷；接着南炮台炮墙中弹坍塌，不能遮蔽，守将陈敦阵亡，炮台又被攻陷。后路清军不仅不予以增援，反而讹传前军失利，造成官兵惊慌失措，再次大量溃逃。孤军苦战的炮台守军，由于武器陈旧，防御工事简陋，加之后继无援，各炮台终于相继失陷。英法联军占领大沽口后，继续向前推进，不到一星期便开到了天津。
与虎谋皮的天津谈判
大沽炮台陷落后，英法侵略军炮艇溯白河而上，进犯天津。谭廷襄领兵退到新城后，斗志消沉，到处散布失败言论，很想妥协了事。5月24日，他向咸丰帝上奏称：“统观事势，细察夷情”，“不能战，不易守，而不得不抚”。接着又列举了一套“不能战”、“不易守”的所谓理由，最后得出结论：“明知不能守而勉强为之，后患不堪设想。”同时，他又一改过去的怀疑态度，把希望寄托在俄、美的“说合”上，奏请准许自己“笼络”俄、美公使，以利用他们阻止英、法两国的进攻，认为此着“较之用兵有把握”。他甚至擅自派人前往俄、美兵船联系，给与照会，探询议和之事。堂堂直隶总督竟是一个吃了败仗就丢盔弃甲、委屈求降的窝囊废。
26日，英、法侵略军在白河两岸无一兵一卒防守的情况下，一路无阻地开进天津近郊。这时谭廷襄又借口“天津郡城残破，内无一日之水，又无隔宿之粮”，居然自动弃守了天津。但英、法侵略军也并没有进驻天津城内，只是占据了城外望海楼一带。这却并不是他们忽然善心大发，而是想通过地方官吏勒索给养，同时，以不占领天津当作向清政府诱和的手段。
5月30日，额尔金和葛罗气势汹汹地通知清政府，“另派头品可以主持之大臣二员，迅速前来共议”。同时威胁说，如不能照这样行事，英、法军队将“仍欲进京，并即攻击郡城。两日以内，听候回信”。并且，又派人探测北运河水道，作出一副准备进攻的样子。
一听洋人又要进攻北京，咸丰帝是惧恨交加，无奈只得派大学士桂良、吏部尚书花沙纳赶去天津。
不想，英、法公使一听说桂良他们到天津，仅仅是为了“查办事件”，非常不满，再一次照会清政府，恶狠狠地声称，如果派到天津的钦差大臣还没有“便宜行事”的权力，英、法联军还将进攻北京。在英、法公使的坚持下，清政府不得不再次妥协退让，被迫给予了桂良、花沙纳“便宜行事，从权办理”的全权。可给了这个权利，朝廷又不放心，生怕他们不谙“夷情”，任由夷人摆布。惶恐中，有人忽想起了当年签订《南京条约》时，使用过“便宜行事”之权的耆英，便认为耆英熟悉外国情形，把这个签订丧权辱国之约而备遭国人唾弃的家伙向咸丰推荐。紧急关头，咸丰又捞起了被他痛斥贬官的这根稻草，居然把谈判的幕后决定权全部委托给了耆英，同时，也把解救危局的希望全部放在耆英的身上。耆英也表示了自己愿任其难而借此挽回自己名望的决心。
就在咸丰帝向耆英面授机宜、苦思兵临城下的通融之法时，桂良、花沙纳已于6月2日到达天津。随即便派仓州知州卞宝书等随行委员与英、法等国联系，约期会谈。天津交涉拉开了序幕。
刚到天津的几天，桂良、花沙纳在天津城南的海光寺、风神庙分别宴请英、俄、法、美四国公使，分别用八抬大轿接送，酒菜丰盛奢侈，场面豪华排场，可以说是显尽了天朝的体面威风。而关于谈判的事情，却只字未提。他们把一切交涉事务都交给了卞宝书等下属人员。
英国在对华贸易的总额比例中利益最大，要求获取新的权益以最迫切，是发动第二次鸦片战争的主谋和主力。英国公使额尔金怕在谈判中受人牵制，要求与中国单独进行谈判，其他三国的利益则以最惠国待遇为保证。所以，法国便任由美国前去交涉，至于俄、美不过是想在战争中争得渔翁之利。因此，这次派出与中国谈判的对手是英国代表额尔金和李泰国。
